package arrayList;

/**
 * Author: 陈艺博
 * Date:  2021-01-13 14:04
 * Description: 动态数组
 */
public class ArrayList<E> {

    /**
     * 元素数量
     */
    private int size;

    /**
     * 存放元素的集合
     */
    private E[] elements;

    /**
     * 默认数组大小
     */
    private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;

    /**
     * 未找到默认值
     */
    private static final int ELEMENT_NOT_FOUND = -1;

    public ArrayList() {
        this(DEFAULT_CAPACITY);
    }

    public ArrayList(int capacity) {
        capacity = (capacity < DEFAULT_CAPACITY) ? DEFAULT_CAPACITY : capacity;
        elements = (E[]) new Object[capacity];
    }

    /**
     * 清除所有元素
     */
    public void clear() {
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            elements[i] = null;
        }
        size = 0;
    }

    /**
     * 获取元素的数量
     * @return
     */
    public int size() {
        return size;
    }

    /**
     * 是否为空
     * @return
     */
    public boolean isEmpty() {
        return size == 0;
    }

    /**
     * 是否包含某个元素
     */
    public boolean contains(E element) {
        return indexOf(element) != ELEMENT_NOT_FOUND;
    }

    /**
     * 添加到元素尾部
     */
    public void add(E element) {
        add(size, element);
    }

    /**
     * 获取index位置上的元素
     */
    public E get(int index) {
        rangeCheck(index);
        return elements[index];
    }

    /**
     * 获取index位置上的元素
     * @param index
     * @param element
     * @return 修改前的元素
     */
    public E set(int index, E element) {
        rangeCheck(index);
        E old = elements[index];
        elements[index] = element;
        return old;
    }

    /**
     * 在index位置插入一个新元素
     * @param index
     * @param element
     */
    public void add(int index, E element) {
        // 检测是否在合理范围内
        rangeCheckForAdd(index);

        // 检测是否需要扩容
        ensureCapacity(size + 1);

        // 将[index, size]位置向后移动一格
        for (int i = size; i > index; i--) {
            elements[i] = elements[i - 1];
        }
        elements[index] = element;
        size++;
    }

    /**
     * 删除index位置上的元素
     * @param index
     * @return
     */
    public E remove(int index) {
        rangeCheck(index);

        E old = elements[index];
        for (int i = index + 1; i < size; i++) {
            elements[i - 1] = elements[i];
        }
        elements[--size] = null;
        return old;
    }

    public int indexOf(E element) {
        if (element == null) {
            // 查找null元素
            for (int i = 0; i < size; i++) {
                if (elements[i] == null) {
                    return i;
                }
            }
        } else {
            // 查找元素
            for (int i = 0; i < size; i++) {
                if (element.equals(elements[i])) {
                    return i;
                }
            }
        }
        // 没有找到return -1
        return ELEMENT_NOT_FOUND;
    }

    /**
     * 扩容机制, 在添加元素是, 保证capacity充足
     * @param capacity 需要的capacity大小
     */
    private void ensureCapacity(int capacity) {
        int oldCapacity = elements.length;
        if (oldCapacity >= capacity) {
            return;
        }

        // 扩容到1.5倍, >> 表示缩小2^1倍
        int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
        E[] newElements = (E[]) new Object[newCapacity];
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            newElements[i] = elements[i];
        }
        elements = newElements;

        System.out.println(oldCapacity + "扩容为: " + newElements);
    }

    /**
     * 下标越界错误提示信息
     * @param index 下标
     */
    private void outOfBounds(int index) {
        throw new IndexOutOfBoundsException("Index: " + index + ", Size: " + size);
    }

    /**
     * 检测index是否在正常范围内[0,size)
     * @param index 输入的index
     */
    private void rangeCheck(int index) {
        if (index < 0 || index >= size) {
            outOfBounds(index);
        }
    }

    /**
     * 检测index是否在[0, size)范围内内
     * @param index
     */
    private void rangeCheckForAdd(int index) {
        if (index < 0 || index > size) {
            outOfBounds(index);
        }
    }

    @Override
    public String toString() {
        StringBuilder string = new StringBuilder();
        string.append("Size = ").append(size).append(", [ ");
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            if (i != 0) {
                string.append(", ");
            }

            string.append(elements[i]);
        }
        string.append("]");
        return string.toString();
    }
}
